#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/semaphore.h>
#include <linux/timer.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>

#define TIMER_CNT		1		/* 设备号个数 	*/
#define TIMER_NAME		"timer"	/* 名字 		*/
#define LEDON 			1		/* 开灯 */
#define LEDOFF 			0		/* 关灯 */
//生成一个IO控制命令的宏  命令类型：0XEF  命令编号：0x1
#define CLOSE_CMD 		(_IO(0XEF, 0x1))	/* 关闭定时器 */
#define OPEN_CMD		(_IO(0XEF, 0x2))	/* 打开定时器 */
#define SETPERIOD_CMD	(_IO(0XEF, 0x3))	/* 设置定时器周期命令 */

/* timer设备结构体 */
struct timer_dev{
	dev_t devid;			/* 设备号 	 */
	struct cdev cdev;		/* cdev 	*/
	struct class *class;	/* 类 		*/
	struct device *device;	/* 设备 	 */
	int major;				/* 主设备号	  */
	int minor;				/* 次设备号   */
	struct device_node	*nd; /* 设备节点 */
	int led_gpio;			/* key所使用的GPIO编号		*/
	int timeperiod; 		/* 定时周期,单位为ms */
	struct timer_list timer;/* 定义一个定时器*/
	spinlock_t lock;		/* 定义自旋锁 */
};
struct timer_dev timerdev;	/* timer设备 */

static int led_init(void)
{
    int ret = 0;
    timerdev.nd = of_find_node_by_path("/gpioled");
	if (timerdev.nd== NULL) {
		return -EINVAL;
	}
    timerdev.led_gpio = of_get_named_gpio(timerdev.nd,"led-gpio",0);
	if (timerdev.led_gpio < 0) {
		printk("can't get led\r\n");
		return -EINVAL;
	}

    gpio_request(timerdev.led_gpio,"led");
    ret = gpio_direction_output(timerdev.led_gpio,1);
	if(ret < 0) {
		printk("can't set gpio!\r\n");
	}
	return 0;
}
static int timer_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    int ret = 0;
    filp->private_data = &timerdev;

	timerdev.timeperiod = 1000;		/* 默认周期为1s */
	ret = led_init();				/* 初始化LED IO */
	if (ret < 0) {
		return ret;
	}

	return 0;    
}

/*
 * @description		: ioctl函数，
 * @param - filp 	: 要打开的设备文件(文件描述符)
 * @param - cmd 	: 应用程序发送过来的命令
 * @param - arg 	: 参数
 * @return 			: 0 成功;其他 失败
 * 用于处理用户空间程序发起的 IOCTL 命令
 * 通过实现 unlocked_ioctl 函数，设备驱动程序可以对收到的 IOCTL 命令进行解析和处理，以便与用户空间程序进行通信和交互
 */
static long timer_unlocked_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    struct timer_dev *dev = (struct timer_dev *)filp->private_data;
    int timerperiod;
    unsigned long flags;

    switch(cmd)
    {
        case CLOSE_CMD:
            del_timer_sync(&timerdev.timer);
            break;
        case OPEN_CMD:
            spin_lock_irqsave(&dev->lock,flags);//保存当前中断状态的函数，获取自旋锁,将中断状态值保存在flags
            timerperiod = dev->timeperiod;//对共享资源的保护
            spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);//中断状态恢复到以前的状态，并且激活本地中断，释放自旋锁。
			mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(timerperiod));
			break;
		case SETPERIOD_CMD:
			spin_lock_irqsave(&dev->lock,flags);
			dev->timeperiod = arg;
			spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
			mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(arg));
			break;
		default:
			break;
    }
	return 0;
}
static struct file_operations timer_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .open = timer_open,
    .unlocked_ioctl = timer_unlocked_ioctl,
};

/* 定时器回调函数 */
void timer_function(struct timer_list *timer)
{
/*
定时器回调函数中获取结构体指针以访问该结构体的其他成员
参数含义：
	设备结构体指针的名称：dev。
	定时器结构体指针的名称：timer
	设备结构体中的定时器成员的名称：timer
	*/
	struct timer_dev *dev = from_timer(dev, timer, timer);
	static int sta = 1;
	int timerperiod;
	unsigned long flags;

	sta = !sta;		/* 每次都取反，实现LED灯反转 */
	gpio_set_value(dev->led_gpio,sta);

	/* 重启定时器 */
	spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
	timerperiod = dev->timeperiod;
	spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
	mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(dev->timeperiod)); 
}


static int __init timer_init(void)
{
	/* 初始化自旋锁 */
	spin_lock_init(&timerdev.lock);

	/* 注册字符设备驱动 */
	/* 1、创建设备号 */
	if (timerdev.major) {		/*  定义了设备号 */
		timerdev.devid = MKDEV(timerdev.major, 0);
		register_chrdev_region(timerdev.devid, TIMER_CNT, TIMER_NAME);
	} else {						/* 没有定义设备号 */
		alloc_chrdev_region(&timerdev.devid, 0, TIMER_CNT, TIMER_NAME);	/* 申请设备号 */
		timerdev.major = MAJOR(timerdev.devid);	/* 获取分配号的主设备号 */
		timerdev.minor = MINOR(timerdev.devid);	/* 获取分配号的次设备号 */
	}
	
	/* 2、初始化cdev */
	timerdev.cdev.owner = THIS_MODULE;
	cdev_init(&timerdev.cdev, &timer_fops);
	
	/* 3、添加一个cdev */
	cdev_add(&timerdev.cdev, timerdev.devid, TIMER_CNT);

	/* 4、创建类 */
	timerdev.class = class_create(THIS_MODULE, TIMER_NAME);
	/*
	IS_ERR：检查内核函数调用的返回值
	PTR_ERR：提取错误码 与IS_ERR一起用
	*/
	if (IS_ERR(timerdev.class)) {
		return PTR_ERR(timerdev.class);
	}

	/* 5、创建设备 */
	timerdev.device = device_create(timerdev.class, NULL, timerdev.devid, NULL, TIMER_NAME);
	if (IS_ERR(timerdev.device)) {
		return PTR_ERR(timerdev.device);
	}

	/* 6、初始化timer，设置定时器处理函数,还未设置周期，所有不会激活定时器 */
	timer_setup(&timerdev.timer,timer_function,0);
	// timerdev.timer.function = timer_function;
	// timerdev.timer.data = (unsigned long)&timerdev;
	return 0;
}
/*
 * @description	: 驱动出口函数
 * @param 		: 无
 * @return 		: 无
 */
static void __exit timer_exit(void)
{
	gpio_set_value(timerdev.led_gpio, 1);	/* 卸载驱动的时候关闭LED */
	del_timer_sync(&timerdev.timer);		/* 删除timer */

	/* 注销字符设备驱动 */
	gpio_free(timerdev.led_gpio);		
	cdev_del(&timerdev.cdev);/*  删除cdev */
	unregister_chrdev_region(timerdev.devid, TIMER_CNT); /* 注销设备号 */

	device_destroy(timerdev.class, timerdev.devid);
	class_destroy(timerdev.class);		
}
module_init(timer_init);
module_exit(timer_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("JiaYi");


